Sistem Ekskresi pada Manusia

Metabolisme menghasilkan energi dan zat yang berguna bagi tubuh. Selain itu, metabolisme juga menghasilkan zat-zat sisa (sampah) yang tidak diperlukan oleh tubuh. Zat-zat sisa ini harus dikeluarkan dari dalam tubuh karena dapat meracuni dan berbahaya bagi tubuh. Proses pengeluaran zat-zat sisa dari dalam tubuh disebut ekskresi. Alat-alat yang berfungsi melakukan ekskresi antara lain ginjal, paru-paru, kulit, dan hati.

GINJAL

Sebagian besar produk sisa metabolisme sel berasal dari perombakan protein, misalnya amonia dan urea. Kedua senyawa tersebut beracun bagi tubuh dan harus dikeluarkan secara teratur dari tubuh. Pengeluaran zat tersebut dilakukan oleh ginjal dan hasil pengeluarannya berupa air seni (urin).

Struktur Ginjal

Di dalam tubuh kita ada sepasang ginjal. Kedua ginjal terletak di sebelah kiri dan kanan ruas tulang pinggang di dalam rongga perut. Letak ginjal kiri lebih tinggi daripada ginjal kanan. Ginjal berwarna merah keunguan dan bentuknya seperti kacang merah. Massa kedua ginjal sekitar 120-150 gram dan dilindungi oleh lapisan lemak yang tebal.

Ginjal terdiri atas tiga bagian, yaitu kulit ginjal (korteks), sumsum ginjal (medula), dan rongga ginjal (pelvis ginjal). Tiap-tiap ginjal tersusun atas sekitar satu juta unit penyaring kecil yang disebut nefron. Proses penyaringan darah terjadi pada bagian kulit ginjal. Di dalam kulit ginjal terdapat ratusan ribu badan Malpighi iyang terdiri atas glomerulus (anyaman pembuluh darah kapiler) dan kapsul Bowman. Glomerulus dikelilingi oleh kapsul Bowman yang bentuknya seperti cawan dan berdinding ganda.

Sumsum ginjal merupakan tempat berkumpulnya pembuluh-pembuluh halus dari kapsul Bowman. Pembuluh-pembuluh halus tersebut mengalirkan urin ke saluran yang lebih besar dan bermuara di rongga ginjal. Selanjutnya urin dialirkan melalui saluran ginjal (ureter) yang ditampung di dalam kantong kencing (kantong kemih). Jika kantong kemih banyak mengandung urin, dinding kantong tertekan sehingga otot melingkar pada pangkal kantong meregang. Akibat meregangnya otot melingkar tersebut, timbul rasa ingin buang air kecil. Selanjutnya, urin dikeluarkan melalui saluran kemih (uretra).

Cara Kerja Ginjal

Daerah yang banyak mengandung sisa metabolisme masuk ke ginjal melalui pembuluh nadi ginjal. Cairang yang keluar dari pembuluh darah masuk ke nefron. Nefron tersusun atas glomerulus dan kapsul Bowman.  Membran glomerulus dan kapsul Bowman bersifat permeabel terhadap molekul kecil dan ion. Air, gula, asam amino, dan urea terpisah dari darah kemudian menuju ke kapsul Bowman. Proses ini disebut filtrasi. Sebenarnya dari sekitar 180 liter air yang disaring oleh kapsul Bowman setiap hari, hanya satu liter air yang diekskresikan sebagai urin. Sebagian besar air diserap kembali di dalam pembuluh halus.

Cairan dari kapsul Bowman,menuju ke saluran pengumpul. Dalam perjalanannya, terjadi penyerapan kembali glukosa dan bahan-bahan lain oleh saluran darah. Peristiwa ini disebut reabsorpsi. Bahan-bahan seperti urea dan garam tidak direabsorpsi dan tetap berada di dalam tubulus. Bahan yang tidak direabsorpsi bergabung dengan air menjadi urin.

HATI

Hati terletak di dalam rongga perut sebelah kanan, di bawah sekat rongga dada atau diafragma. Hati merupakan kelenjar terbesar di dalam tubuh yang berwarna merah tua. Pada orang dewasa, beratnya kira-kira 2 kg. Hati disebut alat sekresi karena hati mengeluarkan empedu.

Empedu yang dihasilkan di hati akan ditampung dalam kantong empedu dan disalurkan ke usus dua belas jari melalui saluran empedu. Hati disebut juga alat ekskresi karena empedu yang dikeluarkan mengandug zat sisa yang berasal dari sel darah merah yang telah rusak dan dihancurkan di dalam limpa.

Sebagai alat ekskresi, hati juga mempunyai fungsi, yaitu:

*Menyimpan gula dalam bentuk glikogen

*Mengatur kadar gula dalam darah

*Menetralkan racun yang masuk ke dalam tubuh

*Tempat pembuatan protrombin dan fibrinogen

*Tempat pengubahan provitamin A menjadi vitamin A

Read More

Membedakan Makhluk Hidup dengan Benda Tak Hidup

A. Ciri-Ciri Makluk Hidup

Secara umum, ciri-ciri yang ditemukan pada makhluk hidup adalah bernapas, bergerak, makan dan minum, tumbuh dan berkembang, berkembang biak, mengeluarkan zat sisa, peka terhadap rangsang, dan menyesuaikan diri terhadap lingkungan.

1. Bernapas

Setiap saat kalian bernapas, yaitu menghirup udara yang diantaranya mengandung Oksigen (O2) dan mengeluarkan udara dengan kandungan karbondioksida (CO2) lebih besar dari yang dihirup. Kalian dapat merasakan kebutuhan bernapas dengan cara menahan untuk tidak menghirup udara selama beberapa saat. Tentunya kalian akan merasakan sesak sebagai tanda kekurangan oksigen.

2. Memerlukan Makanan dan Minuman

Untuk beraktivitas, setiap makhluk hidup memerlukan energi. Untuk memperoleh energi, makhluk hidup memerlukan makanan dan minuman.

3. Bergerak

Kalian dapat berjalan, berlari, berenang, dan menggerakkan tangan. Itu merupakan ciri bergerak. Tubuh dapat melakukan aktivitas karena memiliki sistem gerak. Sistem gerak terdiri atas tulang, sendi, dan otot. Ketiganya bekerja sama membentuk sistem gerak.

4. Tumbuh dan Berkembang

Perhatikan tubuhmu. Samakah tinggi dan berat badanmu sekarang dengan tinggi dan berat badanmu waktu masih kecil? Hewan juga mengalami hal yang sama. 

5. Berkembang Biak (Reproduksi)

Kemampuan makhluk hidup untuk memeproleh keturunan disebut berkembang biak (reproduksi). Berkembang biak bertujuan untuk melestarikan keturunan agar tidak punah. Sebagai contoh kalian lahir dari ayah dan ibu, ayah dan ibu kalian masing-masing juga mempunyai orang tua yang kalian panggil kakek dan nenek, dan seterusnya.

6. Peka terhadap Rangsang

Makhluk hidup memiliki kemampuan untuk memberikan tanggapan terhadap rangsangan yang diterima. Kemampuan menanggapi rangsangan disebut iritabilitas. Iritabilitas merupakan kemampuan makhluk hidup untuk menanggapi rangsangan. Hewan dan manusia dilengkapi dengan alat indra untuk menanggapi rangsang, seperti hidung untuk mencium bau, mata untuk melihat, dan telinga unuk mendengar. Hewan tertentu memiliki alat indra khusus, seperti gurat sisi pada ikan yang berfungsi untuk mengetahui perubahan tekanan air. Tumbuhan juga mempunyai kepekaan terhadap rangsang yang menghasilkan gerak pada tumbuhan. Rangsang tersebut dapat berupa sentuhan, cahaya matahari, air, zat kimia, suhu, dan gravitasi bumi.

Sumber : Wahono, dkk.. 2013. Buku Siswa Ilmu Pengetahuan Alam. Jakarta: Depdikbud.

Read More

Objek IPA dan Pengamatannya

Para ilmuwan atau scientist mempelajari apa yang terjadi di sekitr kita dengan melakukan serangkaian penelitian dengan cermat dan hati-hati. Dengan cara itu, mereka dapat menjelaskan apa dan mengapa sesuatu dapat terjadi serta memperkirakan sesuatu yang terjadi saat ini maupun yang akan datang terhadap alam sekitar. Hasil-hasil temuan mereka dapat dimanfaatkan untuk kesejahteraan hidup manusia, seperti komputer, televisi, biji jagung hibrida, pupuk, dan sebagainya. Pada bab ini, kalian akan mempelajari apa yang diselidiki dalam IPA, bagaimana melakukan pengamatan, serta mempelajari pengukuran sebagai bagian dari pengamatan tersebut.

Pengukuran, Besaran, dan Satuan

  Mengukur merupakan kegiatan penting dalam kehidupan dan kegiatan utama di dalam IPA. Contoh, kalian hendak mendeskripsikan suatu benda, misalnya medeskripsikan dirimu. Kemungkinan besar kalian akan menyertakan tinggi badan, umur, dan berat badan merupakan sesuatu yang dapat diukur. Segala sesuatu yang dapat diukur disebut besaran.
  Mengukur merupakan kegiatan membandingkan suatu besaran yang diukur dengan besaran sejenis yang dipakai sebagai satuan.

Jika ditinjau dari arah dan nilainya, besaran dikelompokan menjadi dua, yaitu:

A. Besaran skalar, yaitu besaran yang hanya memiliki nilai tanpa memiliki arah. Contoh: massa, panjang, waktu, energi, usaha, suhu, kelajuan dan jarak.

B. Besaran vektor, yaitu besaran yang memiliki nilai dan arah. Contoh: gaya, berat, kuat arus, kecepatan, percepatan dan perpindahan.

Sedangkan, berdasarkan jenis satuannya, besaran dikelompokan menjadi dua, yaitu:

    A. Besaran Pokok

Besaran pokok adalah besaran yang satuannya telah ditetapkan lebih dahulu dan tidak tersusun atas besaran lain. Besaran pokok terdiri atas tujuh besaran. Tujuh besaran pokok dan satuannya berdasarkan sistem satuan internasional (SI) sebagaimana yang tertera pada tabel berikut:

                                 Tabel Besaran Pokok dan Satuannya

Besaran Pokok	Satuan SI
Massa	kilogram (kg)
Panjang	meter (m)
Waktu	sekon (s)
Kuat Arus	ampere (A)
Suhu	kelvin (K)
Intensitas Cahaya	candela (Cd)
Jumlah Zat	mole (mol)

Sistem satuan internasional (SI) artinya sistem satuan yang paling banyak digunakan di seluruh dunia, yang berlaku secara internasional.

B. Besaran Turunan

Besaran turunan merupakan kombinasi dari satuan-satuan besaran pokok. Contoh besaran turunan adalah luas suatu daerah persegi panjang. Luas sama dengan panjang dikali lebar, dimana panjang dan lebar keduanya merupakan satuan panjang. Perhatikan tabel besaran turunan, satuan dan dimensi di bawah ini.
Tabel Besaran Turunan dan Satuannya

Besaran Turunan	Satuan SI
Gaya (F)	kg.m.s-2
Massa Jenis (p)	kg.m-3
Usaha (W)	kg.m2.s-2
Tekanan (P)	kg.m-1.s-2
Percepatan	m.s-2
Luas (A)	m2
Kecepatan (v)	m.s-1
Volume (V)	m3

Satuan

A.  Satuan Baku

Satuan baku adalah satuan yang telah diakui dan disepakati pemakaiannya secara internasional tau disebut dengan satuan internasional (SI).
Contoh: meter, kilogram, dan detik.
Sistem satuan internasional dibagi menjadi dua, yaitu:
1. Sistem MKS (Meter Kilogram Sekon)
2. Sistem CGS (Centimeter Gram Second)
Tabel Satuan Baku

Besaran Pokok	Satuan MKS	Satuan CGS
Massa	kilogram (kg)	gram (g)
Panjang	meter (m)	centimeter (cm)
Waktu	sekon (s)	sekon (s)
Kuat Arus	ampere (A)	statampere (statA)
Suhu	kelvin (K)	kelvin (K)
Intensitas Cahaya	candela (Cd)	candela (Cd)
Jumlah Zat	kilomole (mol)	mol

B. Satuan Tidak Baku

Satuan tidak baku adalah satuan yang tidak diakui secara internasional dan hanya digunakan pada suatu wilayah tertentu.
Contoh: depa, hasta, kaki, lengan, tumbak, bata dan langkah.

Alat Ukur

Alat Ukur adalah sesuatu yang digunakan untuk mengukur suatu besaran.
Berbagai macam alat ukur memiliki tingkat ketelitian tertentu. Hal ini bergantung pada skala terkecil alat ukur tersebut. Semakin kecil skala yang tertera pada alat ukur maka semakin tinggi ketelitian alat ukur tersebut. Beberapa contoh alat ukur sesuai dengan besarannya, yaitu:
a. Alat Ukur Panjang 

1. Mistar (Penggaris)

Mistar adalah ala ukur panjang dengan ketelitian sampai 0,1 cm atau 1 mm. Pada pembacaan skala, kedudukan mata pengamat harus tegak lurus dengan skala mistar yang di baca.

2. Jangka Sorong

Jangka sorong dipakai untuk mengukur suatu benda dengan panjang yang kurang dari 1mm. Skala terkecil atau tingkat ketelitian pengukurannya sampai dengan 0,01 cm atau 0,1 mm.
Umumnya, jangka sorong digunakan untuk mengukur panjang suatu benda, diameter bola, ebal uang logam, dan diameter bagian dalam tabung.
Jangka sorong memiliki dua skala pembacaan, yaitu:
a). Skala Utama/tetap, yang terdapat pada rahang tetap jangka sorong.
b). Skala Nonius, yaitu skala yang terdapat pada rahang sorong yang dapa bergeser/digerakan.

3. Mikrometer Sekrup

Mikrometer sekrup merupakan alat ukur panjang dengan ingkat ketelitian terkecil yaiu 0,01 mm atau 0,001 cm.
Skala terkecil (skala nonius) pada mikrometer sekrup terdapat pada rahang geser, sedangkan skala utama terdapat pada rahang tetap.
Mikrometer sekrup digunakan untuk mengukur diameter benda bundar dan plat yang sangat tipis. 

b. Alat Ukur Massa

Alat ukur yang digunakan untuk mengukur massa suatu benda adalah neraca. Berdasarkan cara kerjanya dan keelitiannya neraca dibedakan menjadi tiga, yaitu:

1. Neraca digital, yaitu neraca yang bekerja dengan sistem elektronik. Tingkat ketelitiannya hingga 0,001g.

2. Neraca O'Hauss, yaitu neraca dengan tingkat ketelitian hingga 0.01 g.

3. Neraca sama lengan, yaitu neraca dengan tingkat ketelitian mencapai 1 mg atau 0,001 g.

c. Alat Ukur Waktu

Satuan internasional untuk waktu adalah detik atau sekon. Satu sekon standar adalah waktu yang dibuuhkan oleh atom Cesium-133 untuk bergetar sebanyak 9.192.631.770 kali.

Alat yang digunakan untuk mengukur waktu, antara lain jam matahari, jam dinding, arloji (dengan ketelitian 1 sekon), dan stopwatch (ketelitian 0,1 sekon).

Sumber : Wahono, dkk.. 2013. Buku Siswa Ilmu Pengetahuan Alam. Jakarta: Depdikbud.

Read More

Pencemaran dan Dampaknya Bagi Makhluk Hidup

1.      Pengertian Pencemaran

Polusi atau pencemaran lingkungan adalah masuknya atau dimasukkannya makhluk hidup, zat energi, dan atau komponen lain ke dalam lingkungan, atau berubahnya tatanan lingkungan oleh kegiatan manusia atau oleh proses alam sehingga kualitas lingkungan turun sampai ke tingkat  tertentu yang menyebabkan lingkungan menjadi kurang atau tidak dapat berfungsi lagi sesuai dengan peruntukannya (Undang-Undang Pokok Pengelolaan Lingkungan Hidup No. 4 Tahun 1982).

2.      Macam-Macam Pencemaran

Menurut tempat terjadinya, pencemaran dapat digolongkan menjadi tiga, yaitu pencemaran udara, air, dan tanah.

a.       Pencemaran udara
Pencemar udara dapat berupa gas dan partikel. Contohnya sebagai berikut:

1)      Gas H₂S. Gas ini bersifat racun, terdapat di kawasan gunung berapi, bisa juga dihasilkan dari pembakaran minyak bumi dan batu bara.

2)      Gas CO dan CO₂. Karbon monoksida (CO) tidak berwarna dan tidak berbau, bersifat racun, merupakan hasil pembakaran yang tidak sempurna dari bahan buangan mobil dan mesin letup.

3)      Partikel SOx dan NO₂. Kedua partikel ini bersama dengan partikel cair membentuk embun, membentuk awan dekat tanah yang dapat mengganggu pernapasan.

4)      Batu bara yang mengandung sulfur melalui pembakaran akan menghasilkan sulfur dioksida. Sulfur dioksida bersama dengan udara serta oksigen dan sinar matahari dapat menghasilkan asam sulfur. Asam ini membentuk kabut dan suatu saat akan jatuh sebagai hujan yang disebut hujan asam.

b.      Pencemaran air

Polusi air dapat disebabkan oleh beberapa jenis pencemar sebagai berikut:

1)      Pembuangan limbah industri, sisa insektisida, dan pembuangan  sampah domestik, misalnya, sisa detergen mencemari air. Buangan industri seperti Pb, Hg, Zn, dan CO, dapat terakumulasi dan bersifat racun.

2)      Sampah organik yang dibusukkan oleh bakteri menyebabkan 02 di air berkurang sehingga mengganggu aktivitas kehidupan organisme air.

3)      Fosfat hasil pembusukan bersama HO₃ dan pupuk pertanian  terakumulasi dan menyebabkan eutrofikasi, yaitu penimbunan mineral yang menyebabkan pertumbuhan yang cepat pada alga (Blooming algae).

c.       Pencemaran tanah

Pencemaran tanah disebabkan oleh beberapa jenis pencemaran berikut ini :

1)      Sampah-sampah plastik yang sukar hancur, botol, karet sintesis,
pecahan kaca, dan kaleng

2)      Detergen yang bersifat non biodegradable (secara alami sulit diuraikan)

3)      Zat kimia dari buangan pertanian, misalnya insektisida.

d.      Pencemaran suara

Polusi suara disebabkan oleh suara bising kendaraan bermotor, kapal terbang, deru mesin pabrik, radio/ tape recorder yang berbunyi keras sehingga mengganggu pendengaran.

3.      Parameter Tingkat Pencemaran

Dengan mengetahui beberapa parameter yang ada pada daerah/ kawasan penelitian akan dapat diketahui tingkat pencemaran atau apakah lingkungan itu sudah terkena pencemaran atau belum. Parameter-parameter yang merupakan indicator terjadinya pencemaran adalah sebagai berikut:

a.       Parameter kimia

Parameter kimia meliputi CO₂, pH, alkanitas, fosfor, dan logam-logam berat.

b.      Parameter biokimia

Parameter biokimia meliputi BOD (Biochemical Oxygen Demand), yaitu jumlah oksigen dalam air. Cara pengukurannya dengan menyimpan sampel air yang telah diketahui kandungan oksigennya selama 5 hari. Kemudian kadar oksigennya diukur lagi. BOD digunakan untuk mengukur banyaknya pencemar organic. Menurut Menteri Kesehatan, kandungan oksigen dalam air minum atau BOD tidak boleh kurang dari 3 ppm.

c.       Parameter fisik

Parameter fisik meliputi temperature, warna, rasa, bau, kekeruhan, dan radioaktivitas.

d.      Parameter biologi

Parameter biologi meliputi ada atau tidaknya mikrorganisme, misalnya, bakteri coli, virus, bentos, dan plankton.

4.      Menguji Air Tercemar dengan Parameter Kimia

Dalam menentukan tingkat pecemaran secara kimia pada air yang tercemar, dapat diuji menggunakan indicator asam basa. Indikator asam basa merupakan suatu senyawa yang menunjukkan perubahan warna apabila bereaksi dengan asam atau basa.

Indikator alami, berbagai jenis tumbuhan dapat digunakan sebagai indicator alami. Tumbuhan yang termasuk indicator alami akan menunjukkan perubahan warna pada larutan asam ataupun basa. Beberapa contoh tumbuhan yang termasuk indicator alami adalah kunyit, bunga mawar, kubis merah, dan bunga kembang sepatu.

Ekstrak kunyit akan memberikan warna kuning cerah pada larutan asam dan dalam suasana basa akan memberikan warna jingga. Kubis (kol) merah mengandung suatu zat indicator yaitu antosianin. Zat ini berwarna merah pada asam, berwarna hijau pada basa lemah, dan berwarna kuning pada basa kuat. Ekstrak bunga kembang sepatu akan memberikan warna merah cerah bila diteteskan dalam larutan asam. Bila diteteskan dalam larutan basa akan dihasilkan warna hijau.

Indikator buatan, salah satu jenis indicator buatanyang bukan dalam bentuk larutan cair adalah kertas lakmus. Ada dua jenis kertas lakmus, yaitu kertas lakmus merah dan lakmus biru. Kertas lakmus biru akan menjadi merah dalam larutan asam. Kertas lakmus merah akan menjadi biru dalam larutan basa.

Sumber : Wahono, dkk.. 2013. Buku Siswa Ilmu Pengetahuan Alam. Jakarta: Depdikbud.

Read More